본 연구에서는 육계사에 차열 페인트와 히트펌프의 적용에 따른 내부 온도 변화를 분석 하였다. 이를 위하여 환기율, 환기 방법, 시간별 환기 변화에 따른 실험 조건을 설정하였으며 육 계사 외부 및 내부 기온을 측정하였다. 그 결과, 차열 페인트를 도포한 육계사에서는 최대 1－2°C 실내 기온 상승을 억제하 는 효과가 나타났으며 히트펌프를 가동한 육계사에서는 외기 온도의 영향을 제일 적게 받는 환기율 0%일 때 내부 기온 감소 가 제일 크게 나타났다. 계사 내부의 온도가 외기 온도보다 높 을 경우에는 환기율을 높게 설정하여 환기팬을 이용한 냉방이 더욱 효과적이나 계사 내부 온도가 외기 온도와 유사하거나 낮을 경우에는 히트펌프를 이용하는 것이 가장 효과적일 것으 로 판단된다. 히트펌프 가동 시 외기 온도의 영향이 적은 환기 율을 0%로 설정하였을 때 내부 기온이 가장 큰 폭으로 감소하 였으나 실제 육계사에서는 분진, 이물질, 암모니아 등을 고려 하여 최소환기율 정도로 환기율을 설정한 후 히트펌프를 가동 하는 것이 가장 효율적일 것으로 판단된다. 본 연구는 실험 기 간이 짧아 데이터가 많지 않으며 실제 육계가 사육되고 있는 환경에서 실험을 진행한 것이 아니라는 한계가 있다. 향후 후 속 연구로 실제 닭이 사육되고 있는 환경에서의 히트펌프 효 과 분석과 히트펌프의 전력사용량, 냉방부하, 환기팬 가동시 간 등 다양한 환경인자를 포함한 연구가 진행되어야 할 것으 로 판단된다.

Thermal protection systems (TPS) are a group of materials that are indispensable for protecting spacecraft from the aerodynamic heating occurring during entry into an atmosphere. Among candidate materials for TPS, ceramic insulation materials are usually considered for reusable TPS. In this study, ceramic insulation materials, such as alumina enhanced thermal barrier (AETB), are fabricated via typical ceramic processing from ceramic fiber and additives. Mixtures of silica and alumina fibers are used as raw materials, with the addition of B4C to bind fibers together. Reaction-cured glass is also added on top of AETB to induce water-proof functionality or high emissivity. Some issues, such as the elimination of clumps in the AETB, and processing difficulties in the production of reusable surface insulation are reported as well.

Preparation of advanced functional materials from agricultural waste by eco-friendly processing route is inevitable for sustainable development. This work demonstrates the development of carbon/silica (C/SiO2) and carbon/silicon carbide (C/ SiC) composite foam monoliths of low thermal conductivity, high EMI shielding performance and reasonable compressive strength from rice husk. The C/SiO2 and C/SiC composite foams are obtained by carbonization and subsequent carbothermal reduction, respectively, of rice husk–sucrose composites consolidated by filter-pressing rice husk powder dispersed in sucrose solutions of various concentrations (300–600 g L− 1). The amorphous nature of silica in C/SiO2 and the presence of β-SiC in C/SiC are evidenced from XRD and TEM analysis. The compressive strength and thermal conductivity are depending on the foam density which is tailored by sucrose solution concentration. The compressive strength in the ranges of 0.32–1.67 and 0.19–1.19 MPa are observed for C/SiO2 and C/SiC foams, respectively, with density in the ranges of 0.26–0.37 and 0.18–0.29 g cm− 3. The C/SiO2 and C/SiC exhibited thermal conductivity in the ranges of 0.150–0.205 W m− 1 K− 1 and 0.165–0.431 W m− 1 K− 1, respectively. The C/SiO2 and C/SiC composite foams show absorption dominated EMI shielding effectiveness in the ranges of 18–38.5 dB and 20–43.7 dB, respectively. The inherent pore channels and corrugated surface structure in rice husk, electrically conducting carbon and dielectric SiO2 and SiC contribute to the total EMI shielding.

In this study, the types of thermal breakers applied to structures to prevent thermal bridges were identified. Condensation prevention performance was evaluated for apartment houses with standard floor structures to which a thermal breaker was applied. In addition, the effect of thermal cross-blocking was compared by calculating the total heat and equivalent U-value through the wall. (1) As a result of the evaluation of anti-condensation performance, when “가” grade insulation was applied, the surface temperature increased by about 1K due to the application of the thermal breaker. The TDR value increased by about 0.06 to 0.07. When "나" grade insulation was applied, the minimum surface temperature increased by about 1K, and the TDR value increased by about 0.05~0.06. (2) As a result of the evaluation of total heat and U-equivalent, it was possible to reduce the total heat by 38.5~44.9% and U-equivalent by 38.5~45.0% for the "가" grade insulation to which the thermal breaker was applied. In addition, the "나" grade insulation to which the thermal breaker was applied can reduce total heat by 38.9 to 43.6%, and reduce the Uequivalent by 38.9 to 43.7%.

In this study, an accelerated weathering test was performed to examine the variation of thermal insulation performance according to the service life. A widely used class 1 thermal screen (matt georgette + polyethylene (PE) foam + chemical cotton + felt + matt georgette) was selected as the target thermal screen. The ultraviolet irradiation that reached the target thermal screen specimen (60 x 60cm) was 5mW/cm2. Thus, the ultraviolet irradiance was set to 5mW/cm2, and the exposure periods of accelerated weathering conditions on the specimens were set to 0, 282, 847, and 1412h. The radiation exposure periods of the weathering conditions for 0, 282, 847, and 1412h indicate the amount of ultraviolet accumulation for 0, 1, 3, and 5years, respectively. In the accelerated weathering test, the target specimens that completed each exposure phase were subjected to the hotbox test to analyze their thermal insulation performances. Consequently, the thermal insulation performance of the multi-layer thermal screen was estimated to degrade rapidly after approximately two years. In the accelerated weathering condition, a quadratic function model was used to calculate the expected service life, since it adequately described the variation in thermal insulation of the thermal screen according to time. The results showed that when the thermal insulation performance degraded by 5, 10, 20, and 30%, the expected service lives were 2.5, 3.3, 4.5, and 5.5years, respectively.

노지재배 ‘부지화’ 나무의 동해를 경감시키기 위해 피복재로 타이벡, 위드스톱, 35% 차광망을 사용하여 피복재 내, 외부 온도와 상대습도 변화를 평가하였다. 한파 시 피복에 따른 보온 정도와 잎의 LT50을 조사하였다. 타이벡은 1.5m에서 피복 재 내부와 외부의 온도 차이는 낮았고 0.4m에서는 높았다. 상대습도는 주야간 차이가 컸으며 오전 6－8시에 높았다. －2℃일 때 24시간 타이벡 피복은 수관 1.5m에서 무처리보다 적산온도가 3.4℃ 높았다. 잎의 LT50은 타이벡 1.51℃, 위드스톱 1.33℃, 35% 차광망은 1.61℃로 무처리보다 낮았다. 타이벡의 수관 내 보온효과와 상대습도를 고려할 때 환기를 위한 미세한 천공 후 ‘부지화’ 나무에 피복시 동해 발생을 줄일 수 있을 것으로 보인다.

In this study, we conducted the hot box tests to compare the changes in thermal insulation for the four types of multi-layer thermal screens by the used period after collecting them from the greenhouses in the field when they were replaced at the end of their usage. The main materials for these four types of multi-layer thermal screens were matt georgette, non-woven fabrics, polyethylene (PE) foam, chemical cotton, etc. These materials were differently combined for each multi-layer thermal screen. We built specimens (70×70 cm) for each of these multi-layer thermal screens and measured the temperature descending rate, heat transmission coefficient, and thermal resistance for each specimen through the hot box tests. With regard to the material combinations of multi-layer thermal screens, thermal insulation can be increased by applying a multi-layered PE foam. However, it is considered that the multilayered PE foam significantly less contributes to heat-retaining than chemical wool that forms an air-insulating layer inside multi-layer thermal screens. For the suitable heat-retaining performance of multi-layer thermal screens, basically, materials with the function of forming an air-insulating layer such as chemical cotton should be contained in multi-layer thermal screens. The temperature descending rate, heat transmission coefficient, and thermal resistance of multi-layer thermal screens were appropriately measured through the hot box tests designed in this study. However, in this study, we took into consideration only the four kinds of multi-layer thermal screens due to difficulties in collecting used multi-layer thermal screens. This is the results obtained with relatively few examples and it is the limit of this study. In the future, more cases should be investigated and supplemented through related research.

The office building more than 3,000㎡ of the total floor area should be needed to improve the energy efficiency based on government's recommendation. In this study, the new composite panel with structural function is conducted to check the thermal conductivity for application of exterior wall. The thermal transmittance was calculated by dynamic analysis to consider the thickness of insulation only per locations based on design criteria. The simulation program for the analysis was used TRISCO Radcon module, which has a function of a steady-state 3-dimensional heat transfer analysis.

Numerical models of composite floor systems with various thickness of phase change material and sizes of circular spacers were developed based on finite element analysis. In order to perform a heat transfer analysis, thermal properties of steels were determined and those of phase change material were estimated from experiment results. In addition, the thermal insulation performance of composite floor systems with respect to different thickness of phase change material and sizes of circular spacers was predicted. To verify the validity of analysis, analysis results were compared with vertical furnace fire test results of equivalent conditions. As a result, available thicknesses of phase change material and sizes of circular spacers were proposed to satisfy the thermal insulation criteria of Korean Standards.

RTG (Radioisotope Thermoelectric Generator) is a power generation system producing electricity by converting the thermal energy gained from shielding radioisotope. RTG generates power without being charged from outside and as it utilizes radioisotope, RTG mainly serves as an energy source operated for a specific purpose in environment hardly accessible by human. Its design structures vary according to its purpose of operation, thermal source of operation and environment of operation. Since RTG is a power generation system, it should have the highest power efficiency with limited heat source. In this study, heat transfer analysis was implemented to investigate diverse design factors influencing the insulation system of RTG for aerospace use. Design factors considered in this study were silver coating, number of radiation shields inside vacuum insulation and supporter material. As a result, it was found that, depending upon design factors, insulation efficiency increased by 9.3% and finally insulation efficiency of RTG v2.0 was estimated at 84.3%.

본 연구는 복숭아 주간부 동해 예방을 위한 피복재의 보온성을 평가하기 위해 백색부직포, 황색일반지, 방수패드로 만들어진 피복재의 물리적 특성 및 보온성을 평가하고 실제 겨울철 복숭아 주간부 보온효과를 구명하여 피복재로서의 이용가능성을 검토하기 위해 수행하였다. 세 피복재 중 2겹방수패드 처리가 보온율과 열저항성이 가장 우수하였다. 2겹방수패드 처리의 주간단열효과는 14.09oC 만큼 온도상승을 차단하였고, 야간보온효과는 7.23oC 만큼 온도하강을 차단하여 보온효과가 가장 우수함을 확인하였다. 따라서 방수패드 재질을 보온피복재로 개발·보급할 경우 복숭아 주간부 동해 피해를 경감시키는데 도움을 줄 수 있을 것으로 생각되었다.

본 연구는 NO96 화물창의 BOG(boil off gas), BOR(boil off rate)을 감소시키기 위한 노력으로 단열재료 및 단열층을 변화시켜서 개발된 NO96-GW, NO96-L03의 방열구조에 대해서 BOG, BOR 값을 계산하고 단열성능을 비교․평가하였다. 두 가지의 변형된 NO96 모델을 기존의 NO96 방열과 단열층 및 단열재료의 차이점을 비교하고, 각각의 열저항 및 BOG/BOR 값의 비교 결과를 제시하였다. 열저항 값은 유한요소해석법을 이용하여 계산되었으며, 준정적 열평형 상태를 가정하여 열유속과 온도분포를 통하여 단열성능을 비교하였다. 계산에 사용된 화물창의 모든 재료물성치는 온도 의존값으로서 반영하여 -163oC에서의 극저온 상태에서 특성을 반영되었다. 각 화물창의 BOG, BOR 계산은 국부 열전달 해석을 통해 방열판에서 발생하는 열유속을 계산하고, 등가모델을 적용하여 계산하는 과정으로 수행되었으며, 그 결과를 각 화물창의 단열성능을 비교평가하기 위해서 검토하였다.

본 연구에서는 졸-겔, 용매치환, 표면개질, 상압건조 공정과 계면활성제에 의한 템플레이팅(templating) 공법 및 소결 공정을 이용하여 실리카 에어로겔 모노리스와 메조포러스 실리카 모노리스를 각각 합성하였다. 제조된 두 종류의 실리카 모노리스는 균열이 없이 비교적 투명하였으며, 매우 높은 기공율(92-94%) 및 비표면적(800 - 840 m²/g)과 수 십 nm 수준의 기공 크기를 갖는 것으로 확인되었다. 표면개질을 적용한 실리카 에어로겔 샘플이 스피링백 효과로 인하여 메조포러스 실리카 모노리스에 비해 더욱 미세하고 균질한 나노 기공 구조를 보였을 뿐만 아니라, 그 단열 성능도 더욱 우수한 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 합성된 두 종류의 실리카 모노리스를 중간층으로 적용한 복층 창유리의 단열성능을 측정된 모노리스의 열전도도와 이론식을 근거로 조사한 결과, 기존의 상업적으로 응용되는 공기층 삽입 복층 창유리에 비해 우수한 단열 성능을 보이는 것으로 나타났다.

본 연구에서는 초소수성 실리카 에어로겔을 이용하여 단열 성능을 갖는 투명 필름용 유/무기 복합 코팅물질을 제조하였다. 바인더 물질로 사용된 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트 수지와 에어로겔과의 상용성을 위해 계면활성제(Brij 56)를 이용하여 에어로겔의 표면을 개질하였다. 개질된 에어로겔을 고분자 수지와 복합화한 코팅 용액을 폴리카보네이트 기지재에 코팅한 후 자외선경화를 통해 코팅필름을 제조하였다. 에어로겔이 10 vol% 함량으로 첨가되었을 때, 코팅필름의 단열성능은 측정된 열전도도 기준으로 순수 기지재 대비 28% 정도로 향상되었다. 또한, 코팅필름의 광투과율은 에어로겔이 50 vol%로 과량 첨가된 경우에도 80% 이상 높은 수준을 유지하였으며, 우수한 접착성(5B) 및 연필 경도(4H)를 보여주었다.

This study aimed to investigate the influence of mesoporous carbons on the thermal insulation properties of epoxy/mesoporous carbon composites. The mesoporous carbon (CMK-3) was prepared by conventional templating method using SBA-15. The epoxy/mesoporous carbon composites were prepared by mixing the synthesized CMK-3 with diglycidylether of bisphenol A (DGEBA). As experimental results, the curing reactivities of the DGEBA/CMK-3 composites were found to decrease with the addition of the CMK-3. Also, the thermal conductivities of DGEBA/CMK-3 composites were found to decrease with increasing CMK-3 content. This could be interpreted in terms of the slow thermal diffusion rate resulting in pore volume existing in the gaps in the interfaces between the mesoporous carbon and the DGEBA matrix.

보온단열재의 열물리적 특성에 따라 보온성이 어떻게 달라지는가를 분석하여 그 개발방향과 올바른 사용방법을 알아보고자 실험장치를 제작하고 실험 분석하였다. 그 내용을 요약정리하면 다음과 같다. 실험은 실제의 사용 농업시설을 고려하여 목재로 모듈을 만들어 바깥 박스에는 비닐을 씌우고 안쪽 박스에는 보온재를 씌운 다음 모듈내부에서 가열되는 과정에서의 각 모듈의 보온성을 측정 분석하고, 보온재의 열물리적 특성을 측정하고 비교함으로서 보온재의 종류와 물리적 특성에 따른 보온효과를 분석하였다. 실험재료의 열물리적 특성은 KATRI(한국의류시험연구원)와 한국건자재시험연구원에서 측정가능한 항목 중 보온과 관련되는 항목을 중심으로 하여 두께, 공기투과도, 겉보기밀도, 차광율, 자외선차단율, 반사율(380~1200nm), 열전도율, 수분흡수율, 원적외선방사율 및 원적외선방사에너지를 측정하였다. 모듈내의 건구온도는 전열봉을 켜기 시작한 실험초기에 외기온도에서부터 상승하기 시작하여 약 30분이 지나면서부터는 비교적 정상상태에 도달하여 유지되고 있었으며 모듈별로 다른 온도차를 유지하고 있었다. 보온재별 모듈내외의 온도차는 모듈별로 최저 8.4℃에서 최대 17.5℃까지의 온도차이를 나타내고 있었다. 가장 보온성이 좋은 모듈는 모듈 8번으로서 다른 모듈들보다 현격하게 좋은 보온성을 나타내었으며, 모듈 8번은 양쪽 표면을 미니마트로 하고 내부에 백색폴리에칠렌포옴 1mm 두께 세겹을 넣은 것이었다. 보온재의 표면 색깔이 앞뒤가 다를 때에는 흑색이 바깥방향을 향하도록 하고 백색이 안쪽을 향하도록 하면 그 반대의 경우보다 보온성이 상당히 커지는 것을 알 수 있었고, 양쪽면이 흑색인 경우가 양쪽면이 백색인 경우보다 더 보온성이 좋은 것으로 나타났다. 실험모듈 전체에서 흑색의 경우 백색에 비해 반사율이 훨씬 적은 값을 나타내었다. 알루미늄반자재의 경우 반짝이는 유광면이 바깥쪽을 향하도록 설치하는 것이 보온성이 좋은 것으로 나타났다. 같은 재료라 하더라도 내부의 재료가 어느 방향을 보도록 하는가에 따라서도 보온성이 달라지는 것으로 나타났다. 바깥쪽에 부직포를 두고 안쪽에 화학솜과 얇은 흑색부 직포(40g) 한겹을 넣어 만든 재료의 경우 안쪽의 얇은 부직포가 바깥쪽에 놓이도록 설치하는 것이 안쪽에 놓이도록 설치하는 것보다 보온성이 좋은 것으로 나타났다. 그리고, 양쪽에 미니마트를 두고 안쪽에 화학솜과 백색 피폰(폴리에틸렌포옴 두께 1mm) 한겹을 넣어 만든 재료의 경우 백색 피폰이 바깥쪽에 놓이도록 설치 하는 것이 그 반대의 경우보다 매우 큰 차이로 보온성이 나아지는 것을 알 수 있었다. 보온재를 구성하는 겹수의 효과를 알아보기 위한 실험에서 재료는 같은 재료를 사용하면서 안쪽에 피폰(폴리에틸렌포옴 1mm)을 두겹 넣은 경우와 세 겹 넣은 경우에서 한겹을 더 넣은 모듈이 매우 보온성이 좋은 것을 알 수 있었다.

겨울철 난방연료가 많이 소모되는 대규모 연동형 온실의 보온성을 향상시키기 위해 터널용 보온자재로 많이 사용되는 다겹보온커튼을 이용하여 기존의 부직포, 알루미늄스크린 등과 보온성을 상대적으로 비교하였다. 또한 다겹보온자재는 보온성이 높으나 두께가 두꺼워 전동모터를 이용한 자동개폐장치를 구성하기 어려운 단점이 있으므로 연동형 온실에 적용할 수 있는 고장이 적고 작동이 원활한 커튼 개폐장치를 개발하여 작물재배 및 난방연료 절감효과를 검토하였다. 다겹보온자재와 부직포, 알루미늄스크린 등의 보온커튼용 자재의 열 관류량을 측정하여 상대적인 보온효과를 비교한 결과 부직포에 비해 알루미늄스크린의 열관류량이 적었고, 알루미늄 및 화학솜의 3겹보온자재와 다겹보온자재는 알루미늄스크린에 비해 열관류량이 각각 23.3%, 43.0% 적게 나타나 다겹보온자재의 보온성이 우수한 것으로 판단되었다. 다겹보온자재는 여러 겹으로 누빈 조합형 보온자재이므로 두께가 두껍고 화학솜, 폴리폼 등 연신되기 쉬운 자재를 이용하므로 장기간 사용시 커튼 개폐장치의 예인선이나 보온자재가 처지게 될 우려가 있으므로 예인식과 권취식 개폐방법을 동시에 적용하여 보온커튼 개페장치를 구성하였다. 시험용 온실 에 다겹보온커튼과 부직포커튼을 설치하고 풋고추를 재배한 결과 다겹보온커튼 설치 온실에서 풋고추의 생육이 유리하였고 초기수량도 27% 정도 증수되었으며, 경유온풍기의 난방연료 소모량은 46%정도 절감되었다.